内容正文:
27.2.1 点与圆的位置关系
课题
27.2.1 点与圆的位置关系
授课类型
新授课
授课人
教学内容
课本P46-48
教学目标
1.理解并掌握点和圆的三种位置关系。
2.理解不在同一直线上的三个点确定一个圆及其运用。
3.了解三角形的外接圆和三角形外心的概念。
教学重难点
重点:1.探索并了解点和圆的位置关系。
2.掌握识别点和圆的位置关系的方法。
难点:灵活运用点与圆的位置关系的判定方法。
教学准备
多媒体课件、圆规、直尺。
教与学互动设计(教学过程)
设计意图
1.创设情景,导入新课
多媒体展示:你玩过飞镖吗?它的靶子是由一些圆组成的,当飞镖击中靶子,根据击中的位置可以计算成绩,这其中体现了平面内点与圆的位置关系,本节课我们就开始学习与圆有关的位置关系的第一种,点与圆的位置关系。(板书课题:27.2.1 点与圆的位置关系)
通过生活中的飞镖,引出点与圆的位置关系,为新课学习做铺垫。
2.实践探究,学习新知
【探究1】点与圆的位置关系
《西游记》中,有这样一个片段,孙悟空要为唐僧外出化斋,因为不放心唐僧安全,就用金箍棒在平地上画了一个圆圈,请唐僧坐在中间,并嘱托唐僧不要走出圈外。(多媒体呈现)
师生活动:教师提出问题,学生思考交流回答。
教师活动:那有没有同学知道,唐僧最后走出圆外了吗?
学生活动:走出去了。
教师活动:那如果我们用数学的眼光来看待这个问题,把唐僧看做平面上的一个点,孙悟空所画圆圈看做一个圆,那么这个点和这个圆,有几种位置关系?
学生活动:学生讨论交流后发言。在圆内,在圆外,在圆上,三种位置关系。
教师活动:非常好,那么,假设平面上有一个⊙O,已知⊙O的半径为r,一个点P到圆心的距离为OP,同学们能用OP与r的大小关系刻画它们的位置关系吗?
学生活动:学生思考交流讨论后代表发言。当点P在圆外时,OP>r;当点P在圆上时,d=r;当点P在圆内时,OP<r。
教师活动:那反过来讲,已知r与OP的大小关系,同学们能知道点P与圆的位置关系吗?
学生活动:可以,当OP>r时,点P在圆外;当OP=r时,点P在圆上;当OP<r时,点P在圆内。
教师活动:那么,r与OP的数量关系与点P与圆的位置关系,我们就可以总结为:
点P在圆上
OP=r
点P在圆内
OP<r
点P在圆外
OP>r
【探究2】确定圆的条件
圆上的点有无数多个,那么多少个点就可以确定一个圆呢?
我们知道经过一点可以作无数条直线,经过两点只能作一条直线,那么经过一点A能作几个圆?为什么?请动手作图试一试。(多媒体呈现)
师生活动:教师提出问题,学生先动手操作,然后交流回答展示。
学生活动:作图并回答展示。过一点能画出无数个圆,因为半径和圆心的位置都是不确定的,如图所示。
教师:那么经过两点是不是就只能作一个圆了?请同学们动手画一画,并思考交流。
学生活动:先独立作图,然后交流讨论,并选学生代表回答展示。过两点能作无数个圆,如图所示。
教师:过两点作的这些圆,有什么共同的特征?
学生:它们的圆心都在同一直线上。
教师追问:那这条直线和线段AB有什么关系呢?
学生:这条直线垂直平分线段AB。
教师:那同学们,试一试经过3个点可以作几个圆?为什么?
教师活动:在学生作图过程中注意引导,即①要作一个圆经过A,B,C三点,就要确定一个点作为圆心,使它到三点的距离相等,这个圆心怎么确定?②到A,B两点距离相等的点在线段AB的垂直平分线上,到B,C两点距离相等的点的在线段BC的垂直平分线上,那么线段AB,BC的垂直平分线的交点是不是就是到A,B,C三点距离相等的点?也就是所作圆的圆心。
学生活动:先独立作图,然后交流讨论,并选学生代表回答展示。分两种情况:
①经过在同一直线上的3个点作不出圆。
②经过不在同一直线上的3个点只能作出一个圆。
理由:因为圆心到点A,B,C的距离相等,所以圆心一定在线段AB,BC的垂直平分线上,而当点A,B,C在同一直线上时,两条线段的垂直平分线没有交点,当点A,B,C不在同一直线上时,两条垂直平分线的会有1个交点,所以只能作出一个圆,如图所示。
教师活动:归纳并引出外接圆与外心的定义。所以,只有在3个点不共线时,才会可以只确定一个圆,即:不在同一条直线上的三个点确定一个圆。(板书或多媒体呈现)
教师活动:因为不共线的3个顶点同时唯一确定一个三角形,也就是说,经过三角形的三个顶点可以画一个圆,并且只能画一个圆。经过三角形三个顶点的圆就是这个三角形的外接圆。这个三角形叫做这个圆的内接三角形。三角形的外心就是三角形三条边的垂直平分线的交点。(多媒体呈现)
从《西游记》出发,探究点与圆的位置关系,增强趣味性,提高学生学习的兴趣,将问题数学化,进而将点与圆的位置关系,转化为点与圆心的距离与圆的半径r之间的数量关系。
以问题的形式逐层引导学生由易到难展开探究活动,培养学生的探究精神,使学生体会在这一过程中所体现的归纳思想。
探究得出,过不在同一直线上的三个点只能做一个圆及其原因。
3.学以致用,应用新知
考点1 点与圆的位置关系
例1 如图,在6×6的正方形网格中(小正方形的边长为1),有5个点,M,N,O,P,Q,以O为圆心,为半径,则在⊙O外的点是 ( )
A.M B.N C.P D.Q
答案:C
变式训练 已知点P到圆心O的距离为5。若点P在圆内,则⊙O的半径可能为 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
答案:D
考点2 确定圆的条件
例2 下列说法错误的是 ( )
A.已知圆心和半径可以作一个圆
B.经过一个已知点A的圆能作无数个
C.经过两个已知点A,B的圆能作两个
D.经过不在同一条直线上的三个点A,B,C只能作一个圆
答案:C
变式训练 小明不慎把家里的圆形玻璃打碎了,其中四块碎片如图所示,为配到与原来大小一样的圆形玻璃,小明带到商店去的一块玻璃碎片应该是 ( )
A.第①块 B.第②块 C.第③块 D.第④块
答案:B
考点3 三角形外接圆的有关概念
例3 直角三角形的两条直角边分别是12 cm、5 cm,这个三角形的外接圆的半径是( )
A.5 cm B.12 cm C.13 cm D.6.5 cm
答案:D
变式训练 如图,已知点O是△ABC的外心,∠A=40°,连结BO,CO,则∠BOC的度数是 ( )
A.60° B.70°
C.80° D.90°
答案:C
学以致用,通过及时练习,进一步提升学生对新知的理解与运用。
4.随堂训练,巩固新知
1. 已知⊙O的半径为3,点A到圆心O的距离为4,则点A ( )
A.在圆外 B.在圆上
C.在圆内 D.无法确定
答案:A
2. 如图,在5×5正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是 ( )
A.点P B.点Q
C.点R D.点M
答案:B
3 已知△ABC和△ABD有相同的外心,∠D=70°,则∠C的度数是 ( )
A.70° B.110°
C.70°或110° D.不能确定
答案:C
4. 如图,⊙O是等边三角形ABC的外接圆,若AB=3,则⊙O的半径是( )
A. B. C. D.
答案:C
为学生提供自我检测的机会,教师针对学生的学习情况,及时调整授课,查缺补漏。
5.课堂小结,自我完善
师生活动:学生讨论发言,教师引导总结。
教师活动:同学们注意概念的区分,我们一块儿总结下,我们又新学习了圆的哪些知识?
学生活动:交流讨论后发言。
①点与圆的位置关系:
半径为r的⊙O,与点P的位置关系,我们就可以总结为:
点P在圆上
OP=r
点P在圆内
OP<r
点P在圆外
OP>r
②确定圆的条件:不在同一条直线上的三个点确定一个圆。
③三角形的外接圆:三角形的外接圆的圆心是这个三角形的外心。这个三角形叫做这个圆的内接三角形。外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,到三个顶点的距离相等。(学生总结,教师引导补充,多媒体呈现)
通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容。
6.布置作业
课本P48练习,P55习题27.2 T1—4。
让学生所学知识得以运用,在巩固学生知识技能的同时也减轻学生负担。
板书设计
27.2.1 点与圆的位置关系
一、点与圆的位置关系
二、确定圆的条件
三、三角形的外接圆
教师题目讲解
学生活动区
投影区
提纲挈领,重点突出。
教后反思
本节课通过《西游记》上的情景,引发学生解决问题的热情,从而使学生能够积极地投身到课堂的探究活动中。同时本节课的教学策略主要是通过教师引导,让学生通过观察、思考、交流等合作活动亲身经历知识的发生、发展及其探求过程,并且从经过一点、两点、三点画直线过渡到经过一点、两点、三点能作几个圆的过程,可以培养学生一种类比归纳的思维方法,对学生探究本课的问题有一个很好铺垫和引导作用。整体而言,本节课充分将课堂还给学生,以学生为主体,进而把数学的课堂变成数学探讨的课堂,学生探究的课堂。
反思,更进一步提升。
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